[發明專利]一種輕質柔性聚酰亞胺泡沫材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010600257.2
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102093714A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 詹茂盛;劉小艷;王凱
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08G73/10;C08J9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種輕質柔性聚酰亞胺泡沫材料及其制備方法，其特征在于：由芳香三胺與芳香二酐和/或芳香酸酯形成的超支化聚酰胺酸共聚物、催化劑、表面活性劑和助劑形成的泡沫前體溶液，與異氰酸酯反應、固化得到的一種輕質柔性聚酰亞胺泡沫材料。分子結構的中間段為芳香三胺與芳香二酐和/或芳香酸酯形成的超支化段，側鏈為芳香二酐和/或芳香酸酯與異氰酸酯形成的交聯或/和線性段，其中，R是表1中的一種結構單元，R’是表2中的一種結構單元。

表1.R的結構

表2.R’的結構

泡沫前體溶液中各組分用量以重量份計，配比如下：

芳香二酐和/或芳香酸酯???100份

芳香三胺????????????????1份～80份

極性溶劑????????????????50份～600份

催化劑??????????????????0.01份～10份

表面活性劑??????????????0.5份～100份

低分子醇????????????????0.5份～75份

其它助劑????????????????0份～100份

泡沫前體溶液與異氰酸酯質量比為1∶(0.5～1.5)。

2.權利要求1所述輕質柔性聚酰亞胺泡沫材料，其制備方法如下：

(1)制備超支化聚酰胺酸預聚物溶液。在20℃～60℃、常壓下，采用極性溶劑將芳香三胺溶解于裝有冷凝管、通有N₂的干燥四頸瓶中，磁力攪拌使其完全溶解，然后按芳香三胺與芳香二酐和/或芳香酸酯的摩爾比為1∶(0.5～2)緩慢加入芳香二酐和/或芳香酸酯，6小時～14小時后得到超支化聚酰胺酸預聚物溶液，其中超支化聚酰胺酸預聚物具有如下結構：

(2)制備泡沫前體溶液。將剩余的芳香二酐和/或芳香酸酯、催化劑、表面活性劑、低分子醇、及助劑添加到上述預聚物溶液中，加熱攪拌至恒溫，可得到泡沫前體溶液。

(3)制備泡沫中間體。稱取異氰酸酯，將泡沫前體溶液按比例與異氰酸酯快速攪拌0.05分鐘～2分鐘，倒入預熱的模具內反應形成泡沫中間體，其中泡沫中間體具有如下結構：

(4)制備酰亞胺化的聚酰亞胺泡沫材料。將泡沫中間體室溫放置0.5小時～12小時，脫模后在微波爐和/或150℃～300℃的真空烘箱中固化定型0.5小時～10小時，得到充分酰亞胺化的輕質柔性聚酰亞胺泡沫材料。

3.權利要求1所述輕質柔性聚酰亞胺泡沫材料，其特征在于：其中的異氰酸酯是4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、對亞苯基二異氰酸酯、萘基二異氰酸酯、1，6-亞己基二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、或異氟爾酮二異氰酸酯中的一種或兩種。

4.權利要求1所述輕質柔性聚酰亞胺泡沫材料，其特征在于：其中的極性溶劑是六甲基磷酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、N-氧化吡啶、N，N-二甲基甲酰胺、或二乙二醇二甲醚中的一種。

5.權利要求1所述輕質柔性聚酰亞胺泡沫材料，其特征在于：其中的催化劑是三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N’-二甲基吡啶、二甲基芐胺、N，N-二甲基十六烷基胺、三亞乙基二胺、N-乙基嗎啉、雙(二甲基胺基乙基)和三乙胺有機胺類催化劑中的一種分別與辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫、二丁基硫化錫和四丁基錫有機金屬鹽類催化劑中的一種的復合物；表面活性劑是PEG-12聚二甲基硅氧烷(DC-193)和AK系列有機硅油中的一種。

6.權利要求1所述輕質柔性聚酰亞胺泡沫材料，其特征在于：其中的低分子醇是甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、辛醇、糠醇、和低分子聚乙二醇中的一種或兩種。

7.權利要求1所述輕質柔性聚酰亞胺泡沫材料，其特征在于：其中的助劑是一氟三氯甲烷、1，1-二氯-1-氟代乙烷、二氟一氯乙烷、1，1，1，3，3-五氟丙烷、1，1，1，3，3-五氟丁烷、1，1，1，-三氯乙烷、1，1-二氟乙烷、正戊烷、異戊烷、環戊烷、石油醚、水、全磷阻燃劑如甲基磷酸二甲酯、鹵代磷酸酯阻燃劑如三氯丙基磷酸酯中的一種或兩種。